CAJ | 학술논문

在氮饱和的森林生态系统中,氮沉降的增加将导致NO3-淋溶的增加及土壤酸度的提高,从而影响土壤质量及林业的可持续发展.然而,大气氮沉降对我国南方红壤地区森林生态系统中土壤的影响研究还很少,尤其是氮沉降引起的土壤淋溶液化学组成方面.研究中,以中国科学院红壤生态实验站林草生态试验区阔叶林红壤为对象,在恒温(20℃)条件下,通过土壤淋洗柱(直径10cm、高60cm)进行了8个月间隙性淋溶试验,来模拟研究不同氮输入量(0、7.8、26mg月-1·柱-1和52mg月-1柱-1)对阔叶林红壤NO3-、NH4+、SO42-、H+和土壤盐基离子(Ca2+、Mg2+、K+和Na+)的淋溶和土壤酸度的影响.结果表明,随氮输入量增加,淋溶液中NO3-、EC、H+和总盐基离子逐渐增加,但淋溶液中无NH4+.不同氮处理时,土壤有机氮总表观矿化量分别为189.6、263.9、372.8mg月-1·柱-1与554.2mg柱-1,氮输入明显促进了土壤有机氮的矿化,且土壤有机氮的表观矿化量与氮输入量间呈正线性相关(R2=0.997**).无氮(0mg月-1柱-1)、低氮(7.8mg月-1柱-1)、中氮(26mg月-1柱-1)和高氮(52mg月-1柱-1)输入处理下,土壤交换态盐基淋溶总量分别占土壤交换性盐基总量的13.6、18.4、27.7%和48.1%.不同的盐基离子对氮输入的反应不同,Ca2+和Mg2+淋溶量随氮输入量的增加而增加,对Na+和K+则无明显影响.土壤交换态离子中随淋洗液输出最多的为Ca2+(无氮、低氮、中氮和高氮输入处理的土壤交换态输出量占土壤交换态的比例分别为22.6、31.4、46.7%和82.5%),其次为Na+(无氮、低氮、中氮和高氮输入处理的土壤交换态输出量占土壤交换态的比例分别为16.0、10.7、17.6%和26.3%),最少的为Mg2+(无氮、低氮、中氮和高氮输入处理的土壤交换态输出量占土壤交换态的比例分别为5.0、6.9、11.1%和16.9%),几乎没有土壤交换性K+输出.与对照相比,有氮处理后土壤中硫酸根离子的淋失量明显减少(p＜0.05).表层土壤pH值随氮输入量的增加而显著下降,各处理间差异极显著(p＜0.01).可见,大气氮沉降的增加将加速阔叶林红壤的养分淋失和土壤酸化的程度. 在氮飽和的森林生態繫統中,氮沉降的增加將導緻NO3-淋溶的增加及土壤痠度的提高,從而影響土壤質量及林業的可持續髮展.然而,大氣氮沉降對我國南方紅壤地區森林生態繫統中土壤的影響研究還很少,尤其是氮沉降引起的土壤淋溶液化學組成方麵.研究中,以中國科學院紅壤生態實驗站林草生態試驗區闊葉林紅壤為對象,在恆溫(20℃)條件下,通過土壤淋洗柱(直徑10cm、高60cm)進行瞭8箇月間隙性淋溶試驗,來模擬研究不同氮輸入量(0、7.8、26mg月-1·柱-1和52mg月-1柱-1)對闊葉林紅壤NO3-、NH4+、SO42-、H+和土壤鹽基離子(Ca2+、Mg2+、K+和Na+)的淋溶和土壤痠度的影響.結果錶明,隨氮輸入量增加,淋溶液中NO3-、EC、H+和總鹽基離子逐漸增加,但淋溶液中無NH4+.不同氮處理時,土壤有機氮總錶觀礦化量分彆為189.6、263.9、372.8mg月-1·柱-1與554.2mg柱-1,氮輸入明顯促進瞭土壤有機氮的礦化,且土壤有機氮的錶觀礦化量與氮輸入量間呈正線性相關(R2=0.997**).無氮(0mg月-1柱-1)、低氮(7.8mg月-1柱-1)、中氮(26mg月-1柱-1)和高氮(52mg月-1柱-1)輸入處理下,土壤交換態鹽基淋溶總量分彆佔土壤交換性鹽基總量的13.6、18.4、27.7%和48.1%.不同的鹽基離子對氮輸入的反應不同,Ca2+和Mg2+淋溶量隨氮輸入量的增加而增加,對Na+和K+則無明顯影響.土壤交換態離子中隨淋洗液輸齣最多的為Ca2+(無氮、低氮、中氮和高氮輸入處理的土壤交換態輸齣量佔土壤交換態的比例分彆為22.6、31.4、46.7%和82.5%),其次為Na+(無氮、低氮、中氮和高氮輸入處理的土壤交換態輸齣量佔土壤交換態的比例分彆為16.0、10.7、17.6%和26.3%),最少的為Mg2+(無氮、低氮、中氮和高氮輸入處理的土壤交換態輸齣量佔土壤交換態的比例分彆為5.0、6.9、11.1%和16.9%),幾乎沒有土壤交換性K+輸齣.與對照相比,有氮處理後土壤中硫痠根離子的淋失量明顯減少(p＜0.05).錶層土壤pH值隨氮輸入量的增加而顯著下降,各處理間差異極顯著(p＜0.01).可見,大氣氮沉降的增加將加速闊葉林紅壤的養分淋失和土壤痠化的程度.
재담포화적삼림생태계통중,담침강적증가장도치NO3-림용적증가급토양산도적제고,종이영향토양질량급임업적가지속발전.연이,대기담침강대아국남방홍양지구삼림생태계통중토양적영향연구환흔소,우기시담침강인기적토양림용액화학조성방면.연구중,이중국과학원홍양생태실험참림초생태시험구활협림홍양위대상,재항온(20℃)조건하,통과토양림세주(직경10cm、고60cm)진행료8개월간극성림용시험,래모의연구불동담수입량(0、7.8、26mg월-1·주-1화52mg월-1주-1)대활협림홍양NO3-、NH4+、SO42-、H+화토양염기리자(Ca2+、Mg2+、K+화Na+)적림용화토양산도적영향.결과표명,수담수입량증가,림용액중NO3-、EC、H+화총염기리자축점증가,단림용액중무NH4+.불동담처리시,토양유궤담총표관광화량분별위189.6、263.9、372.8mg월-1·주-1여554.2mg주-1,담수입명현촉진료토양유궤담적광화,차토양유궤담적표관광화량여담수입량간정정선성상관(R2=0.997**).무담(0mg월-1주-1)、저담(7.8mg월-1주-1)、중담(26mg월-1주-1)화고담(52mg월-1주-1)수입처리하,토양교환태염기림용총량분별점토양교환성염기총량적13.6、18.4、27.7%화48.1%.불동적염기리자대담수입적반응불동,Ca2+화Mg2+림용량수담수입량적증가이증가,대Na+화K+칙무명현영향.토양교환태리자중수림세액수출최다적위Ca2+(무담、저담、중담화고담수입처리적토양교환태수출량점토양교환태적비례분별위22.6、31.4、46.7%화82.5%),기차위Na+(무담、저담、중담화고담수입처리적토양교환태수출량점토양교환태적비례분별위16.0、10.7、17.6%화26.3%),최소적위Mg2+(무담、저담、중담화고담수입처리적토양교환태수출량점토양교환태적비례분별위5.0、6.9、11.1%화16.9%),궤호몰유토양교환성K+수출.여대조상비,유담처리후토양중류산근리자적림실량명현감소(p＜0.05).표층토양pH치수담수입량적증가이현저하강,각처리간차이겁현저(p＜0.01).가견,대기담침강적증가장가속활협림홍양적양분림실화토양산화적정도.